基于投影的多运动体协同路径跟踪控制方法

摘要

基于投影的多运动体协同路径跟踪控制方法为：a.对于平面中一组给定目标路径，将每个运动体投影到各自的目标路径上，计算投影点即虚拟运动体的动态；b.根据虚拟运动体的动态计算路径跟踪误差，设计运动体沿着目标路径法向上的推动力来完成路径跟踪；c.利用虚拟运动体的动态计算虚拟运动体沿着目标路径运动的广义弧长及其导数，根据信息交互得到的相邻运动体的信息，设计每个运动体沿着x轴方向上的推动力，从而实现协同运动；d.利用步骤b设计的法向推动力、步骤c设计出的x轴方向上的推动力以及目标路径的法向量，按矢量合成关系求出y轴方向上的推动力，于是得到每个运动体总推动力，即每个运动体的控制输入。

主权项

1.一种基于投影的多运动体协同路径跟踪控制方法，其特征在于运动体的动态和目标路径都是在直角坐标系下描述的，该方法包括如下步骤：a.对于平面中一组给定目标路径，将每个运动体投影到各自的目标路径上，计算投影点即虚拟运动体的动态；b.根据虚拟运动体的动态计算路径跟踪误差，设计运动体沿着目标路径法向上的推动力来完成路径跟踪；c.利用虚拟运动体的动态计算虚拟运动体沿着目标路径运动的广义弧长及其导数，根据信息交互得到的相邻运动体的信息，设计每个运动体沿着x轴方向上的推动力，从而实现协同运动；d.利用步骤b设计的法向推动力、步骤c设计出的x轴方向上的推动力以及目标路径的法向量，按矢量合成关系求出y轴方向上的推动力，于是得到每个运动体总推动力，即每个运动体的控制输入，由上位机将计算出运动体的控制输入发送给下位机中，通过伺服系统来完成运动控制。